一种用于为电池充电的电池充电器装置，包括：充电电流控制电路，用于接收充电电流控制信号，该充电电流控制信号用于控制从输入源汲取的充电电流的量；模拟控制电路，用于生成表示用于为电池充电的充电电流的最大量的模拟控制信号；数字充电减小环路，包括基于输入源的源电压来确定充电电流调节信号的电路，基于充电电流调节信号来生成数字计数值的计数器，以及基于计数器的数字计数值来生成控制信号的模数转换器，该控制信号表示将用于为电池充电的充电电流的减小了的量；以及切换机构，其基于源电压来选择模拟控制信号或该控制信号之一，所选择的控制信号被用作去往充电电流控制电路的充电电流控制信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及电池充电器，更具体而言提供了具有数字充电减小环路(digital charge reduction loop)的电池充电器装置。
技术介绍
近年来，通用串行总线(USB)已经成为最广泛使用的用来互连电子 设备的技术之一。USB本来是用于互连计算机和标准外围设备(例如，打 印机、盘驱动器等等)的，但已经发展为支持很多种便携式USB设备(例 如，蜂窝电话、个人数字助理、相机、个人音乐播放器，等等)。USB设备经由USB端口连接到USB主机(例如，PC、膝上型电脑、 平板PC，等等)。 一般来说， 一个USB主机可以支持最多七个USB设 备。在需要多于七个USB设备的情况下，可使用USB集线器。每个USB 集线器可与其自己的那组七个USB设备(或者集线器，如果需要的话)相 连。USB主机、USB集线器和USB设备之间的USB连接使得诸如名称、 电话号码、日历、照片、音乐等等之类的数据可在USB主机和USB设备 之间流动。一般来说，USB连接具有通常称为VBus的DC电源线、地线、以及通 常称为D+和D-的双绞数据线对。根据USB 2.0标准，有效的USB主机应 当提供5伏特并且提供不大于500毫安的电流。另外，USB端口还应当提 供电流极限保护，该电流极限最高可被设置为5.0安培，最低可被设置为100毫安。但是，并非所有USB端口都遵守USB标准。另外，USB主机 具有不同类型的端口，包括AC供电的端口 (例如，在主机PC和被供电 的集线器中)、未被供电的端口 (例如，在利用电池电力工作的笔记本计 算机中)、无源端口 (例如，在无源集线器中)，等等。每种端口类型具 有一种不同的电力输送能力。例如，AC供电的端口可供应5伏特和500 毫安的电流或者更多。未被供电的(由电池供电的)端口可供应5伏特， 但可与USB主机上的其他USB端口共享500毫安的电流。因此，未被供 电的端口通常供应小于500毫安的电流。无源端口可供应5伏特和仅100 毫安电流。典型的USB设备具有用于供应工作电力的可再充电的锂离子/聚合物 电池，以及用于对电池再充电的控制系统。根据USB标准，USB设备可 从USB端口的电力线取得电力，以操作其系统核心并且为其电池再充电。 具有电池充电器的USB设备通常包括一个装置，用于调控充电电流，以防 止充电过程汲取过量电流而使得USB设备的其余部分缺乏电流。充电电流 调控通常是通过利用两个电流感测电阻器监视去往电池的充电电流和去往 系统核心的负载电流来实现的。虽然该机制有效，但却是有缺陷的。缺陷 之一在于，电池充电器仅能从两种充电电流之一中作出选择，即500毫安 或100毫安。在100毫安下，对于800毫安电池，电池充电可能要花费8-10小时。用户可能恼怒并将USB设备和/或USB充电器作为故障品退回。 另外，当USB主机或集线器能够提供大于IOO毫安但小于500毫安的电流 时，传统的充电电流调控就好像不存在额外能力一样工作。因此，传统的 充电电流调控不必要地减慢了充电过程。需要一种系统和方法，用于促进对用来为电池供电的USB设备充电的 USB潜能的更有效使用。对于典型的AC适配器电源也存在类似的问题。使用可再充电电池的 电子设备通常具有设定为支持该电子设备的充电电流需求的AC电源适配 器。但是， 一些电子设备未被提供有电源适配器，并且在许多情况下，使 用第三方电源适配器。在电子设备上使用未经认可的电源适配器存在这样 的危险即，因为汲取过量充电电流而使设备的系统核心缺乏电流。因此，当结合电池充电器工作时，USB端口和AC电源适配器能力必须确保电池充电过程不会使系统操作缺乏电流。
技术实现思路
根据一个实施例，本专利技术提供了一种用于为电池充电的电池充电器装置，包括充电电流控制电路，用于接收充电电流控制信号，该充电电流控制信号用于控制从输入源(例如，USB端口或线路适配器)汲取的充电 电流的量；模拟控制电路，用于生成表示用于为电池充电的充电电流的最 大量的模拟控制信号；数字充电减小环路，包括用于基于输入源的源电压 来确定充电电流调节信号的电路，用于基于充电电流调节信号来生成数字 计数值的计数器，以及用于基于计数器的数字计数值来生成DAC控制信 号的模数转换器(DAC) ， DAC控制信号表示将用于为电池充电的充电 电流的减小了的量；以及切换机构，用于基于源电压来选择模拟控制信号 或DAC控制信号之一，所选择的控制信号被用作去往充电电流控制电路 的充电电流控制信号。充电电流控制电路可将充电电流限制到电池能够处理的最大充电电 流。用于确定充电电流调节信号的电路可包括第一比较器，用于将基于 源电压的第一电压与基准电压相比较以生成第一比较器输出信号，该第一 比较器输出信号用于控制计数器；以及第二比较器，用于将基于源电压的 第二电压与基准电压相比较以生成第二比较器输出信号，该第二比较器输 出信号用于控制切换机构。计数器可在第一比较器输出信号为逻辑高值时 上行计数。计数器可在第一比较器输出信号为逻辑低值时下行计数。当第 二比较器输出信号为逻辑低值时，切换机构可选择DAC控制信号作为充 电电流控制信号并且计数器可重置到预定的数字值。切换机构可在计数器 的数字计数值为预定数字值时选择模拟控制信号。数字充电减小环路还可 包括用于生成时钟信号的时钟振荡器，并且计数器可与时钟信号协调地修 改数字计数值。用于确定充电电流调节信号的电路可包括比较器，用于将 基于源电压的第一电压与基准电压相比较以生成比较器控制信号，该比较 器控制信号用于控制计数器和切换机构。计数器可在比较器控制信号为逻辑高值时上行计数。计数器可在比较器控制信号为逻辑低值时下行计数。 当比较器输出信号为逻辑低值并且数字计数值为预定数字值时，切换机构可选择DAC控制信号作为充电电流控制信号并且计数器可重置。切换机 构可在数字计数值为预定数字值时选择模拟控制信号作为充电电流控制信号。切换机构可包括RS触发器，用于在源电压低于跳脱电压阈值时接收重置信号，并且用于在数字计数值为预定数字值时接收置位信号，RS 触发器生成RS输出信号；以及复用器，用于基于RS输出信号来选择模拟 控制信号或DAC控制信号之一。根据另一个实施例，本专利技术提供了一种为电池充电的方法，包括生成表示用于为电池充电的充电电流的最大量的第一模拟控制信号；基于输 入源(例如，USB端口或线路适配器)的源电压来确定充电电流调节信 号；基于充电电流调节信号来生成数字计数值；基于计数器的数字计数值 来生成第二模拟控制信号，第二模拟控制信号表示将用于为电池充电的充 电电流的减小了的量；以及基于源电压来选择第一模拟控制信号或第二模 拟控制信号之一 以用作去往充电电流控制电路的充电电流控制信号。该方法还可包括将充电电流限制到电池能够处理的最大充电电流。确 定充电电流调节信号的步骤可包括将基于源电压的第一 电压与基准电压 相比较以生成第一比较器输出信号，该第一比较器输出信号用于控制生成 数字计数值的步骤；以及将基于源电压的第二电压与基准电压相比较以生 成第二比较器输出信号，该第二比较器输出信号用于控制选择步骤。生成 数字计数值的步骤可包括在第一比较器输出信号为逻辑高值时增大数字计 数值。生成数字本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于为电池充电的电池充电器，包括： 充电电流控制电路，用于接收充电电流控制信号，该充电电流控制信号用于控制从输入源汲取的充电电流的量； 模拟控制电路，用于生成表示用于为电池充电的充电电流的最大量的模拟控制信号； 数字充 电减小环路，包括 用于基于所述输入源的源电压来确定充电电流调节信号的电路， 计数器，用于基于所述充电电流调节信号来生成数字计数值，以及 模数转换器（ＤＡＣ），用于基于所述计数器的数字计数值来生成ＤＡＣ控制信号，所述ＤＡＣ控 制信号表示将用于为所述电池充电的充电电流的减小了的量；以及 切换机构，用于基于所述源电压来选择所述模拟控制信号或所述ＤＡＣ控制信号之一，所选择的控制信号被用作去往所述充电电流控制电路的充电电流控制信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰荪浩苏，大卫艾伦布朗，
申请(专利权)人：先进模拟科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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